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VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序

发信人: energy (长白山), 信区: MathTools
标  题: VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jul 16 01:30:11 1999)

http://obase.163.net/matlab/vcmcc.htm

VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序

0、简介

      MATLAB5.3的提供了C/C++数学库，其中的C++数学库功能很强，使用它可以用类似
MATLAB的语法编写C++程序，十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是由此
换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化为C或CPP
文件，编译后可以脱离MATLAB运行，它们也是使用的C/C++数学库。

      不过，MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序，把VC、BC只是作
为一个编译和连接的工具，而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。这给我们
带来了不便。

      很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试，在
这里做一个总结，请大家回去试试。这里只介绍VC的情况，用BC的网友就自己研究研究吧，
估计是类似的。

    1、设置项目编译选项

     首先建立一个新的项目，或者打开一个已有的项目，然后选择菜单：

     Project->Settings->C/C++

     Category:Preprocessor
     Preprocessor definitions:
     添加: MSVC,IBMPC,MSWIND

    Category: Precompiled Headers

  选择: Automatic use of precompiled headers
       Through header: stdafx.h


    2、调设置项目连接选项

     首先要从下面几个函数定义文件(*.def)生成相应的导入库文件(*.lib)

        libmmfile.def
        libmcc.def
        libmatlb.def
        libmx.def
        libmat.def

    它们位于目录c:\matlab\extern\include
    用下面命令导出库文件:

      lib /def:libmmfile.def /out:libmmfile.lib /machine:ix86
      lib /def:libmcc.def /out:libmcc.lib /machine:ix86
      lib /def:libmatlb.def /out:libmatlb.lib /machine:ix86
      lib /def:libmx.def /out:libmx.lib /machine:ix86
      lib /def:libmat.def /out:libmat.lib /machine:ix86

    将它们放入你的项目连接选项

     Project->Settings->Link
    Category:Input

    Object/library modules:
    添加:libmatpm.lib libmmfile.lib libmcc.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib

注1: 中间是空格，不要加逗号
注2: libmatpm.lib是C++ MathLib的库，如果是只用C，就不用连接它了。

     Ignore libraries:
     添加: msvcrt.lib
     注: 仅在Debug版本中需要。原因不明:P)

    以上的这些lib文件，我已经做好了，打了个包放在这里下载：matlablibs.zip (64K)

    3、设置编译环境

    Tools->Options->Directories

   Include fiels添加:

     c:\matlab\extern\include
     c:\matlab\extern\include\cpp

    Library fiels添加:

    c:\matlab\extern\lib
    c:\matlab\extern\include

  注：下面这个目录是那些lib所在的地方。
  如果都挪到上面的目录，这个自然就不要了。


   4、编写程序

        用MCC命令生成的CPP文件和自己手工编写的CPP文件, 其项目设置是完全相同的,
程序的语法原则上也是一样的. 只是MCC生成的CPP文件有大量"没用"的代码.

     (1)添加自己编写的程序模块

           用下面文件头:
           #include "stdafx.h"
           #include "matlab.hpp"
           然后, 按照C++ MathLib文档要求的格式书写程序.

      (2)嵌入mcc生成的文件

           在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件
               mcc -t -L Cpp test

           得到test.hpp, test.cpp
           将test.cpp加入项目, 不做任何改动.

           最后，按F7编译就可以了。

   5、实例

       上面罗罗嗦嗦一大堆，肯定让你打哈欠了:P)

       没关系，其实还是挺简单的，这里有个VC的project，用C++数学库解决了一个幼儿园的算
    术题，下载回去看看吧，马上就明白了。

       MccDemo.zip (68K)

       这里先说明一下：
         MATLAB程序test.m:
       function [sum, prod]=test(x,y)
         sum = x+y;
         prod = x*y;

       用来计算两个数的和与积。注意这是两个返回变量的情况。
    另外，x,y当然可以是数组。

       用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。

    文件demo.cpp:

       #include "stdafx.h"
       #include "matlab.hpp"
       #include "test.hpp"

       void mccDemo()
       {
           CString str;
           mwArray x, y, sum, prod;
           double dx,dy,dsum,dprod;
           x = 5.0;
           y = 10.0;
           sum = test(&prod, x, y);

          dx=x(1,1);
          dy=y(1,1);
          dsum=sum(1,1);
          dprod=prod(1,1);
          str.Format("%f+%f=%f\n%f*%f=%f", dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);

          AfxMessageBox(str);
       }

       由于采用了C++数学库，语法很简单。注意数组的赋值、其中数据的存取，这些都要仔细
    地看手册。

       最后是跳出一个消息框，显示计算结果。
       改程序启动之后，选择菜单mcc->demo即可。


     1. 目的

        一般情况下，我们都是在MATLAB命令行或DOS命令行下编译MEX程序。
    所用的命令就是：mex filename.c

    这有很多不方便的地方：
        a. 虽然mex也可以编译C++的mex程序，但是它的主框架仍是C的
        b. 当程序有多个模块时，需要多次使用mex命令，操作很麻烦
        c. 不能利用VC特有的ClassWizard自动创建和维护类
        d. 不能用MFC类库编写应用程序
        e. 不能方便地进行类似VC的项目管理
        f. 等等...
          这样一个命令行的编程环境可能会大大束缚你的想象力...
    其实解决问题的方法很简单，下面以VC6环境为例详细解说如何在IDE中编译MEX程序。

2. 步骤

   (1)准备工作 (这里假设MATLAB的路径为：C:\MATLAB)
      a. 由matlab.def创建库文件matlab.lib
        进入c:\matlab\extern\include目录，用lib命令生成matlib.lib
        C:\>cd \matlab\extern\include

        C:\MATLAB\extern\include>lib /def:matlab.def /out:matlab.lib
        Microsoft (R) Library Manager Version 6.00.8447
        Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved.

        LIB : warning LNK4068: /MACHINE not specified; defaulting to IX86
           Creating library matlab.lib and object matlab.exp

        C:\MATLAB\extern\include>
        警告信息不用理它。

      b. 修改mex.h
        该文件也在C:\MATLAB\extern\include目录
        找到这一行：void mexFunction(
        替换为    ： __declspec( dllexport ) void mexFunction(
        另保存为  ：mex_vc.h

    (2)启动VC，创建MFC AppWizard(dll)程序框架
    (3)设置系统选项

      a. 设定头文件和库文件路径
           菜单Tools->Options->Directories
                Include files:添加c:\matlab\extern\include
                Library files:添加c:\matlab\extern\include

      b. 设置编译连接选项
            菜单Project->Settings
            C/C++->Preprocessor definitions: 添加MATLAB_MEX_FILE
            Link->Object/Library modules:    添加matlab.lib
        注1. 其它优化、调试以及头文件、库文件等选项看情况调整
        注2. Release版在General->Microsoft Foundation Classes选项中，
             必须设置为Use MFC in a Static Library. 原因不明:(

    (4)编写DLL主程序

        a. 文件名要用.cpp为扩展名，头两行必须是：
                #include "stdafx.h"
                #include "mex_vc.h"

        b. 编写mexFunction函数，用如下格式声明：
                void mexFunction(
                         int nlhs,       mxArray *plhs[],
                         int nrhs, const mxArray *prhs[]
                         )
                {
                        ...
                }

    (5) 象普通VC的DLL程序一样继续编写其它部分程序，加入其它模块

    (6) 调试错误，用F7编译，生成DLL。我的例子：

--------------------Configuration: MatWave - Win32 Release--------------------
Compiling resources...
Compiling...
StdAfx.cpp
Compiling...
MatWave.cpp
sample.cpp
mex.cpp
Generating Code...
Linking...
   Creating library Release/MatWave.lib and object Release/MatWave.exp
LINK : warning LNK4089: all references to "SHELL32.dll" discarded by /OPT:REF
LINK : warning LNK4089: all references to "comdlg32.dll" discarded by /OPT:REF

MatWave.dll - 0 error(s), 2 warning(s)

        大功告成，有两个警告，不理它。
        拿到MATLAB里面试试吧，不过要有非法操作和异常退出的心理准备哦:P

        另外：如果要在MATLAB运行中重新编译DLL，需先执行: clear mex

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Matcom




第一章、概述

第二章、在Matlab中使用mex和mcc(作者dodoo，energy)
 2.1 用c编写mex程序[1]--dodoo
 2.2 用c编写mex程序[2]--dodoo
 2.3 用c编写mex程序[3]--dodoo
 2.4 用c编写mex程序[4]--dodoo
 2.5 用c编写mex程序[5]--dodoo
 2.6 用c编写mex程序[6]--dodoo
 2.7 VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序--energy

第三章、Matcom的使用
 3.1  概述
    3.1.1 Matcom能作什么
    3.1.2 Matcom的工作原理
    3.1.3 Matcom的不足
    3.1.4 Matcom下载地址及网络资源
 3.2  版本及安装注意事项
    3.2.1 MIDEVA 4.0 的安装
    3.2.2 MIDEVA 4.5 的安装
 3.3  用Matcom翻译m文件
 3.4  如何得到CPP源文件
 3.5  在CB中C++与Matlab语言混编
 3.6  程序的发布

附录一、Matcom的函数分类列表


第一章、概述

    Matlab是当今世界上使用最为广泛的数学软件，它具有相当强大的数值计算、
数据处理、系统分析、图形显示，甚至符号运算功能，是一个完整的数学平
台，在这个平台上，你只需寥寥数语就可以完成十分复杂的功能，大大提高了
工程分析计算的效率。另外由于Matlab的广泛使用，于是出现了为各个领域专
门使用的工具箱(即在某一研究领域常用数学工具的函数包)，这些工具箱的出现
更加促进了Matlab的流行。

    Matlab强大的功能只能在它所提供的平台上才能使用，也就是说，你必需在
安装有matlab系统的机器上使用.m文件，这样就给工程计算带来了很大不便；特
别是，在matlab中，使用的行解释方式执行代码，这样大大地限制了代码执行速度。
于是人们想到，能否开发一个matlab与其他高级语言的接口，这样就可以把matlab
的强大功能融入各种应用程序中，并且通过高级语言编译器编译为2进制代码，
从而大大提高了执行速度。

    于是matlab的5.1版本提供了自带的C++ Complier，同时MathTools公司也为
Matlab开发了m文件高效解释和调试IDE：MIDEVA。经过近两年的发展，matlab 5.3
中的C complier--mcc版本已经为2.0,而MIDEVA最新版本为4.5。

    将matlab与C混合编程大概有如下三种方法：

1.用Matlab的mcc将.m文件翻译为cpp源文件，然后在C编译器中调用
  也可以用mcc编译编译为stand-alone程序。

2.用Matcom（MIDEVA）将.m文件翻译为cpp代码，并编译为exe或dll
  文件。

3.按照matcom的语法，在VC或BCB中直接书写matlab语句(与matlab
  很相似)，这也是我最喜欢用的方法。

方法1和2/3各有利弊，1不支持图形(支持图形的库国内现在还没有D)，
1对类支持也不够，2支持绝大多数的matlab语句(包括图形)，但对
于struct等的支持也有缺陷。


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VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序

0、简介

    MATLAB5.3的提供了C/C++数学库，其中的C++数学库功能很强，使用它可以用类
似MATLAB的语法编写C++程序，十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是
由此换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化
为C或CPP文件，编译后可以脱离MATLAB运行，它们也是使用的C/C++数学库。

    不过，MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序，把VC、BC只
是作为一个编译和连接的工具，而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。
这给我们带来了不便。
   
    很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试，
在这里做一个总结，请大家回去试试。这里只介绍VC的情况，用BC的网友就自己研究